内容正文:
第6章 细胞的生命历程 综合训练
考点1 细胞的增殖
1.(2024江西,3)某植物中,T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期①纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是( )
A.T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体
B.T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C.T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍
D.T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
①关键点拨 T基因的突变影响有丝分裂后期,对前期、中期没有影响。
2.(2021海南,7)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
3.(2020山东,5)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
4.(2024湖北,13)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1),出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响,实验结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A.芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽
B.基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C.成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同
D.该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
5.(2022辽宁,8)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表。下列叙述错误的是( )
冻存剂
指标
合成培养基+DMSO
合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%)
65.78
79.85
活细胞数百分比(%)
15.29
41.33
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B.G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C.血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D.DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
考点2 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
6.(2023湖北,10)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如表(单位:个)。关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是( )
学生
分裂
间期
分裂期
总计
前期
中期
后期
末期
甲
5
6
3
2
6
22
乙
5
6
3
3
5
22
丙
5
6
3
2
6
22
丁
7
6
3
2
5
23
戊
7
7
3
2
6
25
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
考点3 细胞的分化
7.(2024黑吉辽,2)手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是 ( )
A.肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
8.(2024江苏,11)我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞,再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.基因选择性表达被诱导改变后,可使体细胞去分化成多能干细胞
B.在小分子TH34诱导下,多能干细胞发生基因突变,获得胰岛素基因
C.衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素,才可用于移植治疗糖尿病
D.若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达,细胞会发生程序性死亡
9.(2022湖北,6)BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果,下列叙述错误的是( )
A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
10.(2022重庆,6)某化合物可使淋巴细胞分化为吞噬细胞。实验小组研究了该化合物对淋巴细胞的影响,结果见表。下列关于实验组的叙述,正确的是( )
分组
细胞特征
核DNA含量增加的细胞比例
吞噬细菌效率
对照组
均呈球形
59.20%
4.61%
实验组
部分呈扁平状,溶酶体增多
9.57%
18.64%
A.细胞的形态变化是遗传物质改变引起的
B.有9.57%的细胞处于细胞分裂期
C.吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关
D.去除该化合物后扁平状细胞会恢复成球形
11.(2021山东,3)细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
A.α-酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
B.α-酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞分化
C.抑制L基因表达可降低细胞内α-酮戊二酸的含量
D.目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
考点4 细胞的衰老和死亡
12.(2024湖南,4)部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是( )
A.患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短
B.患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累
C.患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强
D.患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加
13.(2024甘肃,4)某研究团队发现,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬,下列叙述错误的是( )
A.饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量
B.当细胞长时间处在饥饿状态时,过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C.溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D.细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
14.(2023湖南,7)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
15.(2025北京丰台期末)黄瓜在同一土地上连续种植后,会出现品质下降、产量降低、病虫害加重等连作障碍问题。为研究黄瓜根系分泌的自毒物质(如肉桂酸)与连作障碍之间的关系,科研人员进行了系列实验。研究发现黄瓜自毒物质通过抑制细胞的增殖影响黄瓜胚根的生长。
(1)在细胞增殖过程中,一个细胞周期是指 的细胞,从一次分裂完成时开始,到 为止,包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M),如图1所示。
(2)2C为黄瓜体细胞中的核DNA含量。黄瓜胚根里存在2C、4C和8C三种核DNA含量的细胞。DNA复制发生在图1的 期,推测核DNA含量为 的细胞的出现表明黄瓜细胞分裂进程受到了阻碍。
(3)推测黄瓜细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧(如H2O2)含量有关。科研人员用不同浓度的肉桂酸处理黄瓜胚根,三天后测量细胞内的H2O2含量,结果如图2。已知植株衰老会导致细胞核内复制水平提高,H2O2增加会导致细胞死亡,从而导致植株早衰。根据以上信息完善流程图。
(4)研究发现,肉桂酸处理后黄瓜细胞内可溶性糖含量降低,造成呼吸作用底物不足,导致呼吸速率显著降低。科研人员推测外源添加蔗糖可以缓解该现象,为验证该推测,请写出实验组和预期实验结果。
答案
1.B
T基因突变影响的是有丝分裂后期,所以T基因突变的细胞在有丝分裂前期可形成一个梭形的纺锤体,在分裂中期染色体着丝粒能正常排列在赤道板上,A正确,B错误;T基因突变会影响染色体向细胞两极移动,但并不影响着丝粒分裂,故分裂后期染色体数能正常加倍,C、D正确。
2.D
真核细胞核膜解体发生在有丝分裂前期,即图中的Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构,A正确;Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装,B正确;Ⅲ时期,核膜组装完毕,一次细胞分裂结束,可进入下一个细胞周期,C正确;核孔具有选择性,物质不能自由进出核孔,D错误。
3.C
正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,A正确。正常细胞中,磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,细胞进入分裂期,染色质螺旋化形成染色体,B正确。在DNA复制完成且物质准备充分后,感染BYDV的细胞中,M蛋白通过抑制磷酸化CDK1的去磷酸化过程,影响细胞从分裂间期进入分裂期,进而影响细胞周期,C错误,D正确。
4.A
关键信息
选项分析
①题干信息:出芽与核DNA复制同时开始;
②必备知识:核DNA复制发生在分裂间期
芽殖酵母在分裂间期开始出芽,A错误
①图2信息:与对照组相比,2、3组(基因变化)及4组(环境变化)均会导致芽殖酵母最大分裂次数发生变化;
②题干信息:一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡
推测基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命,该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供了新思路,B、D正确
5.B 干细胞有自我更新能力及分化潜能,与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病,A正确。G1期细胞数百分比上升,说明有更多干细胞处于G1期,G1期细胞经过S期、G2期后再进入分裂期,B错误。
关键信息
选项分析
题表信息:与未添加血清组相比,添加血清组的G1期细胞数百分比、活细胞数百分比都较高
血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比,C正确
①必备知识:寒冷环境下,细胞中部分自由水转化为结合水以抵御不良环境;
②题干信息:DMSO易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂
DMSO可使干细胞中的自由水转化为结合水,从而保护细胞,D正确
6.C 取用的材料处于旺盛的分裂阶段时,观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期,只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多,可能是因为该同学是将显微镜下的某个视野放大拍照发给5位同学进行计数的,该视野中处于分裂间期的细胞数较少,C错误。
7.D 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,卵圆细胞能形成新的肝细胞不能证明其具有全能性,D错误。
8.B 胰岛素基因在人体所有完整细胞中都存在,但只在胰岛B细胞中表达,多能干细胞本身就存在胰岛素基因,B错误;若衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下成功表达胰岛素,说明其能正常发挥功能,可用于移植治疗糖尿病,C正确。
9.A 癌细胞(异常细胞)才能无限增殖,红系祖细胞是正常细胞,不具有无限增殖的能力,A错误。
10.C 由题可知,细胞的形态发生变化是发生了细胞分化,其实质是基因的选择性表达,遗传物质没有发生改变,A错误;核DNA含量增加的细胞可能处于间期的S期、G2期或分裂期,B错误;溶酶体具有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌的功能,故吞噬细菌效率的提高与溶酶体增多有关,C正确;扁平状细胞是球形细胞通过分化形成的,细胞分化一般不可逆,去除该化合物后扁平状细胞不会恢复成球形,D错误。
11.C
关键信息
选项分析
①α-酮戊二酸合成酶可作为目标蛋白被溶酶体降解;
②α-酮戊二酸合成酶(可催化α-酮戊二酸合成)被降解→细胞内α-酮戊二酸的含量降低→促进胚胎干细胞分化
α-酮戊二酸合成酶可在溶酶体中被降解为氨基酸,氨基酸可被细胞再利用,A正确
α-酮戊二酸含量降低有利于胚胎干细胞分化,则其含量升高不利于胚胎干细胞分化,B正确
抑制L基因表达→溶酶体膜上的受体L减少→不利于α-酮戊二酸合成酶进入溶酶体被降解→细胞中α-酮戊二酸的含量会升高,C错误
12.C 根据细胞衰老的端粒学说,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,细胞活动渐趋异常,导致细胞衰老,A、B正确;衰老细胞的呼吸速率减慢,表明其线粒体功能可能减弱,C错误;根据细胞衰老的自由基学说,细胞代谢产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,引起细胞衰老,D正确。
13.C 由题干信息可知,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解,所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量,来维持基本的生命活动,A正确;细胞长时间处在饥饿状态时,细胞可能无法获得足够的物质和能量,细胞自噬会过度活跃,导致细胞功能紊乱,可能会引起细胞凋亡,B正确;溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,C错误;细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为,从而维持细胞内部环境的稳定,D正确。
14.D
TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达、促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡,B、C正确。抑制癌细胞中TRPM7基因表达→促进细胞凋亡→治疗相关癌症,D错误。
15.答案 (1)连续分裂 下一次分裂完成时 (2)S 8C
(3)
(4)实验组:用肉桂酸处理黄瓜细胞,并添加适量蔗糖。
预期实验结果:与对照组相比,实验组黄瓜的呼吸速率有所提高(或恢复正常水平)。
解析 (2)在细胞周期中,DNA复制发生在S期。正常情况下,黄瓜体细胞中的核DNA含量在DNA复制前为2C,在DNA复制后、细胞分裂前为4C,核DNA含量为8C的细胞可能是DNA发生了2次复制,即细胞在第一个细胞周期没有及时完成分裂,进入下一个细胞周期又进行了一次DNA复制,由此可推测核DNA含量为8C的细胞的出现表明黄瓜细胞分裂进程受到了阻碍。
(3)寻找题干、题图信息如下,流程图见答案。
推测
黄瓜细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧(如H2O2)含量有关
图2信息
黄瓜胚根细胞内H2O2的含量随着肉桂酸浓度的增加而增加
题干信息
H2O2增加→细胞死亡→植株早衰→细胞核内复制水平提高
(4)验证性实验,预期实验结果唯一。
实验目的
验证外源添加蔗糖可以缓解呼吸速率降低的现象
自变量
是否添加蔗糖
因变量
黄瓜的呼吸速率
对照组
用肉桂酸处理黄瓜细胞,培养一段时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率
实验组
用肉桂酸处理黄瓜细胞,并添加适量蔗糖,培养相同时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率
预期实验结果
与对照组相比,实验组黄瓜的呼吸速率有所提高(或恢复正常水平)
4
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